非金屬氧化物的污染與防治(含解析)

2020屆高考化學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí)課時(shí)提升訓(xùn)練非金屬氧化物的污染與防治一、選擇題1、如圖是某研究小組采用電解法處理石油煉制過(guò)程中產(chǎn)生的大量H2S廢氣的工藝流程。該方法對(duì)H2S的吸收率達(dá)99%以上，并可制取H2和S。下列說(shuō)法正確的是()A．吸收H2S的離子方程式為Fe3＋＋H2S=Fe2＋＋S↓＋2H＋B．電解過(guò)程中的陽(yáng)極反應(yīng)主要為2Cl－－2e－=Cl2↑C．實(shí)驗(yàn)室可用點(diǎn)燃充分燃燒的方法消除H2S對(duì)環(huán)境的污染D．該工藝流程體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想答案：D解析：吸收H2S的離子方程式為2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解過(guò)程中的陽(yáng)極反應(yīng)主要為Fe2＋－e－=Fe3＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；燃燒H2S會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的SO2氣體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于電解產(chǎn)物又重新用于吸收處理石油煉制過(guò)程中產(chǎn)生的大量H2S廢氣，物質(zhì)得到充分利用，該工藝流程體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想，D項(xiàng)正確。2、氮元素在海洋中的循環(huán)是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過(guò)程可用下圖表示。下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說(shuō)法正確的是()A．海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化B．海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是③C．海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與D．向海洋中排放含NOeq\o\al(－,3)的廢水會(huì)影響海洋中NHeq\o\al(＋,4)的含量答案：D解析：A項(xiàng)，海洋中的氮循環(huán)起始于氮的還原，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是②，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，反硝化作用是氮元素化合價(jià)降低的過(guò)程，反硝化細(xì)菌在氧氣不足的條件下還原N，不一定有氧氣參與，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由氮的循環(huán)過(guò)程可知，硝酸根離子增多，反硝化作用增強(qiáng)，會(huì)進(jìn)一步影響海洋中NHeq\o\al(＋,4)的含量，正確。3、下圖是某燃煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖，下列說(shuō)法中不正確的是()A．使用此裝置可減少導(dǎo)致酸雨的氣體的排放B．裝置內(nèi)發(fā)生了化合反應(yīng)和分解反應(yīng)C．整個(gè)過(guò)程的總反應(yīng)可表示為2SO2＋2CaCO3＋O2=2CaSO4＋2CO2D．若排放的氣體能使澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明排放的氣體中含SO2答案：D解析：A項(xiàng)，由圖可知使用此裝置可減少二氧化硫的排放；B項(xiàng)，該裝置內(nèi)，碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳，二氧化硫與氧化鈣化合生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣再與氧氣化合生成硫酸鈣；C項(xiàng)，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是二氧化硫與碳酸鈣、氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣和二氧化碳；D項(xiàng)，二氧化碳也能使澄清石灰水變渾濁。4、汽車尾氣裝置中，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過(guò)程如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)中NO為氧化劑，N2為氧化產(chǎn)物B．汽車尾氣的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必須在催化劑表面才能反應(yīng)D．催化轉(zhuǎn)化總反應(yīng)化學(xué)方程式為2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))4CO2＋N2答案：D解析：反應(yīng)過(guò)程中NO、O2為氧化劑，N2為還原產(chǎn)物；N2不是污染物；NO和O2的反應(yīng)不需要催化劑；根據(jù)題中的圖示，可將反應(yīng)的過(guò)程分成如下兩步寫(xiě)：2NO＋O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))2NO2,2NO2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋4CO2，將兩步反應(yīng)合并可得總反應(yīng)化學(xué)方程式。5、處理含氰(CN－)廢水涉及以下反應(yīng)，其中無(wú)毒的OCN－中碳元素為＋4價(jià)。CN－＋OH－＋Cl2→OCN－＋Cl－＋H2O(未配平)反應(yīng)Ⅰ2OCN－＋4OH－＋3Cl2=2CO2＋N2＋6Cl－＋2H2O反應(yīng)Ⅱ下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)Ⅰ中碳元素被還原B．反應(yīng)Ⅱ中CO2為氧化產(chǎn)物C．處理過(guò)程中，每產(chǎn)生1molN2，消耗3molCl2D．反應(yīng)Ⅰ中CN－與Cl2按物質(zhì)的量之比為1∶1進(jìn)行反應(yīng)答案：D解析：CN－中N為－3價(jià)，C為＋2價(jià)，OCN－中O為－2價(jià)，N為－3價(jià)，C為＋4價(jià)，反應(yīng)Ⅰ中碳元素化合價(jià)升高，被氧化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)Ⅱ中碳元素的化合價(jià)不變，CO2不是氧化產(chǎn)物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；配平反應(yīng)Ⅰ為CN－＋2OH－＋Cl2=OCN－＋2Cl－＋H2O，D項(xiàng)正確；根據(jù)反應(yīng)Ⅱ，產(chǎn)生1molN2，需要2molOCN－，此時(shí)消耗3molCl2，根據(jù)反應(yīng)Ⅰ，產(chǎn)生2molOCN－，需消耗2molCl2，因此每產(chǎn)生1molN2，共消耗5molCl2，C項(xiàng)錯(cuò)誤。6、為減少霧霾、降低大氣中有害氣體含量，研究機(jī)動(dòng)車尾氣中CO、NOx及CxHy的排放量意義重大(注：CxHy為可燃燒的有機(jī)物)。機(jī)動(dòng)車尾氣污染物的含量與空燃比(空氣與燃油氣的體積比)的變化關(guān)系示意圖如圖所示，則下列說(shuō)法不正確的是()A．空燃比的增大使氧氣的含量增大，因而CO、CxHy的含量會(huì)慢慢變小B．當(dāng)空燃比達(dá)到15后由于燃油氣含量減少，燃油氣燃燒放出的熱量相應(yīng)減少，環(huán)境溫度降低，故NOx減少C．空燃比的增大，燃燒產(chǎn)生的高溫及火花塞放電能促使空氣中的氮?dú)馀c氧氣直接生成NO2D．在機(jī)動(dòng)車尾氣出口處使用催化劑能將CO、NOx轉(zhuǎn)化為無(wú)害的N2和CO2答案：C解析：根據(jù)圖像可知隨空燃比增大，CO和CxHy的含量減少，這是由于空燃比增大，燃油氣燃燒更充分，故CO、CxHy含量減少，A項(xiàng)正確；當(dāng)空燃比達(dá)到15后，NOx減少的原因可能是反應(yīng)N2(g)＋O2(g)2NO(g)是吸熱反應(yīng)，當(dāng)空燃比大于15后，由于燃油氣含量減少，燃油氣燃燒放出的熱量相應(yīng)減少，環(huán)境溫度降低，使該反應(yīng)不易進(jìn)行，故NOx減少，B項(xiàng)正確；氮?dú)馀c氧氣不能直接轉(zhuǎn)化為NO2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在機(jī)動(dòng)車尾氣出口處使用催化劑能將CO、NOx轉(zhuǎn)化為無(wú)害的N2和CO2，D項(xiàng)正確。7、近年來(lái)，內(nèi)蒙古海拉爾大草原投入大量新型節(jié)能環(huán)保的風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)，解決了部分偏遠(yuǎn)地區(qū)供電難的問(wèn)題，風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．圖示能實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式至少有5種B．太陽(yáng)能電池板制作材料為高純度的二氧化硅C．蓄電池為二次電源D．該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)運(yùn)用新能源達(dá)到節(jié)能、環(huán)保、低碳的要求答案：B解析：風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(蓄電池)，燈泡將電能轉(zhuǎn)化為光能等，A正確；太陽(yáng)能電池板制作材料為晶體硅，B不正確；蓄電池可充電再使用，C正確；可實(shí)現(xiàn)運(yùn)用新能源達(dá)到節(jié)能、環(huán)保、低碳的要求，D正確。二、非選擇題8、廢物的處理、轉(zhuǎn)化和利用是非常有意義的。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示流程，綜合處理某工廠印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3＋、Cu2＋、Fe2＋、Cl－)和廢氣(H2S)，真正做到了變廢為寶：處理廢液，廢氣得到氯化銅、單質(zhì)硫的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了蝕刻液的循環(huán)利用。根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題：(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同，名稱是________，所需要的玻璃儀器主要有：燒杯、玻璃棒、________。(2)通常用來(lái)檢驗(yàn)蝕刻液中金屬陽(yáng)離子的化學(xué)試劑是______________。(3)向廢液中加入過(guò)量X時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________。(4)濾渣①與Y反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。(5)H2S通入蝕刻液中發(fā)生的主要反應(yīng)為_(kāi)__________________。(6)電解池中H＋在陰極放電產(chǎn)生H2，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________。(7)綜合分析虛線框內(nèi)所涉及的兩個(gè)反應(yīng)，可知該過(guò)程有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：①蝕刻液得到循環(huán)利用；②___________________________答案：(1)過(guò)濾漏斗(2)KSCN溶液(或其他合理答案)(3)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋(4)Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑(5)2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋(6)Fe2＋－e－=Fe3＋(7)H2S的原子利用率為100%(或其他合理答案)解析(1)由流程圖可知，操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是分離固體和液體的操作，應(yīng)是過(guò)濾，過(guò)濾時(shí)需要的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒。(2)～(4)濾渣②與氯氣反應(yīng)得到氯化銅，則濾渣②為銅，所以加入的過(guò)量X為鐵，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋。濾渣①為銅和鐵的混合物，加入的過(guò)量Y為鹽酸，發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑。濾液①與足量Cl2反應(yīng)得到的蝕刻液為FeCl3，蝕刻液中的金屬陽(yáng)離子為Fe3＋，通常使用KSCN溶液或氫氧化鈉溶液等檢驗(yàn)。(5)H2S通入蝕刻液中，主要與Fe3＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋。(6)陽(yáng)極上Fe2＋失去電子生成Fe3＋：Fe2＋－e－=Fe3＋。9、分析城市空氣樣本，主要污染物為可吸入顆粒物PM2.5、NOx、SO2等，其主要來(lái)源為燃煤和機(jī)動(dòng)車尾氣排放等。(1)某同學(xué)為檢測(cè)樣本中所含成分，將樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：①該實(shí)驗(yàn)?zāi)艽_認(rèn)存在的陽(yáng)離子是____________。②該實(shí)驗(yàn)檢測(cè)出樣本中有NOeq\o\al(－,3)，根據(jù)是(用化學(xué)方程式解釋)____________________________________。③根據(jù)該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊翊_定樣本中含有SOeq\o\al(2－,3)，__________(填“能”或“否”)，若要確定SOeq\o\al(2－,3)，所需的實(shí)驗(yàn)藥品可以是______________。(2)PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm(1μm＝103nm)的顆粒物。下列說(shuō)法不正確的是____________(填字母)。a．PM2.5主要來(lái)源于火力發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過(guò)程b．PM2.5顆粒小，所以對(duì)人體無(wú)害c．直徑介于1～2.5μm的顆粒物分散到空氣中可形成膠體d．推廣使用電動(dòng)汽車，可以減少PM2.5的污染(3)科研工作者用五年時(shí)間研究出利用石灰乳除工業(yè)燃煤尾氣中的硫(SO2、SO3)和氮(NO、NO2)的新工藝，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的CaSO4和Ca(NO2)2。①CaSO4可以調(diào)節(jié)水泥的硬化時(shí)間。尾氣中SO2與石灰乳反應(yīng)生成CaSO4的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。②Ca(NO2)2可制成混凝土防凍劑、鋼筋阻銹劑等。尾氣中NO、NO2與石灰乳反應(yīng)生成Ca(NO2)2的化學(xué)方程式為_(kāi)______________。答案：(1)①Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、K＋②3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、2NO＋O2=2NO2③否酸性高錳酸鉀溶液(2)bc(3)①2SO2＋O2＋2Ca(OH)2=2CaSO4＋2H2O②NO＋NO2＋Ca(OH)2=Ca(NO2)2＋H2O解析(1)①物質(zhì)焰色反應(yīng)為黃色，所以含有鈉離子，和強(qiáng)堿共熱反應(yīng)產(chǎn)生能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，證明含有銨根離子，加入硝酸酸化的硝酸銀會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，證明含有氯離子、硫酸根離子或是亞硫酸根離子中的一種或幾種，先加鹽酸再加入氯化鋇，產(chǎn)生白色沉淀，證明含有硫酸根離子，溶液中加入幾滴稀硫酸，再加入金屬銅，可以產(chǎn)生紅棕色的氣體，證明原溶液含有硝酸根離子，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察焰色反應(yīng)呈現(xiàn)紫色，證明含鉀離子，一定含有的陽(yáng)離子是Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、K＋；②溶液中加入幾滴稀硫酸，再加入金屬銅，試管口可以產(chǎn)生紅棕色的氣體，證明原溶液含有硝酸根離子，金屬銅可以和硝酸反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅、一氧化氮和水，一氧化氮遇到空氣迅速變?yōu)榧t棕色，即：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、2NO＋O2=2NO2；③該實(shí)驗(yàn)不能確定樣本中含有SOeq\o\al(2－,3)，加入硝酸酸化的硝酸銀會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，證明可能含有氯離子、硫酸根離子或是亞硫酸根離子中的一種或幾種，亞硫酸根離子可以使酸性高錳酸鉀褪色，可以采用高錳酸鉀檢驗(yàn)亞硫酸根離子的存在。(